Задача 4.1.3

Определить скорость витания частицы пыли для цеха деревообработки и цеха механического (зачистка и шлифовка деталей)

Под скоростью витания частицы пыли понимается такая скорость воздушного потока, направленного снизу вверх, при которой частица пыли находится во взвешенном состоянии. Скорость витания зависит от размера диаметра частицы пыли, её плотности и температуры воздуха.

По скорости витания частиц пыли можно определить дисперсный состав пыли.

Для частиц пыли с диаметром до 60 мкм скорость витания определяется по формуле (15.1):

, м/с, (15.1)

где - эквивалентный диаметр частицы пыли (или медианный диаметр, определенный по дисперному составу древесной пыли см.задача 4.5), м;

- плотность частицы пыли, кг/м³;

- динамическая вязкость воздуха, Па·с (табл. 15.1)

Таблица 15.1- Зависимость динамической вязкости воздуха от температуры при давлении 0,1 Мпа.

	-30	-20	-10	0	10
	15,3	15,8	16,3	16,8	17,3
	20	30	40	50	60
	17,75	18,2	18,7	19,2	19,6

Скорость витания можно определить и с помощью диаграммы на рисунке 15.1. Для этого на оси абсцисс принимается соответствующий диаметр частицы пыли и проводится вертикальная линия до пересечения с кривой соответствующей плотности пыли. От точки пересечения проводится горизонталь на ось ординат. По диаграмме определяется скорость витания частицы пыли при температуре воздуха t = 20°С. Следует иметь в виду, что значение плотности пыли в стандартной системе единиц выражается в размерности кг/м³, а значение скорости витания частиц в выражается в размерности м/с. В приведенной на рисунке диаграмме значение плотности представлено размерностью г/см³, а значение скорости витания в см/с. Поэтому, для возможности использования диаграммы следует предварительно значение плотности в размерности кг/м³ перевести в размерность г/см/³ используя соотношение: 1 г/см³ = 10³ кг/м³.

Для перевода значения скорости витания из размерности V (см/с) в размерность W (м/с) необходимо использовать соотношение: 1 см/с = 10^–2 м/с.

Для пересчёта скорости витания частицы пыли при других температурах воздуха используется формула (15.2):

, м/с, (15.2)

где - скорость витания частицы пыли, найденная по графику (рис. 15.1) при температуре 20°С, см/с;

- поправочный коэффициент на температуру воздуха t.

- Варианты условий для решения задачи к курсовой работе

№	Диаметр частицы для металлической пыли , мкм		Плотность Древесной пыли ρ, кг/м3	Плотность металлической пыли (стружки) ρ, кг/м3	Температура воздуха в цехе t, °С
1	5		1800	700	22
2	10		1000	550	15
3	20		1200	250	20
4	40		1700	600	18
5	60		1000	700	19
6		5	1300	500	17
7		10	1300	550	16
8		20	2200	750	21
9		40	1300	800	22
10		60	1700	600	23
11		5	1600	400	24
12		10	1600	250	15
13		20	2000	600	17
14		40	1600	700	18
15		60	1800	800	25
16		5	1900	500	18
17		10	1900	550	16

Рис. 15.1 К определению скорости витания частиц различного размера d и плотности ро в воздухе при температуре 20⁰С

Задача 4.2